纳米金粒子的理化性质_制备及修饰技术和应用研究现状及进展

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1、·５２·材料导报Ａ：综述篇２０１２年５月（上）第２６卷第５期纳米金粒子的理化性质、制备及修饰技术和应用研究现状及进展＊袁帅，刘峥，马肃（桂林理工大学化学与生物工程学院，桂林５４１００４）摘要概述了国内外近几年来纳米金粒子的研究新进展，并重点介绍了纳米金粒子的物理、化学、光学等特性，化学法与绿色环境法制备纳米金粒子以及各种分子修饰纳米金技术等，同时指出了纳米金粒子的实际应用情况以及今后的研究发展趋势。关键词纳米金粒子制备修饰技术ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｔａｔｕｓａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍ

2、ｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＧｏｌｄＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅＹＵＡＮＳｈｕａｉ，ＬＩＵＺｈｅｎｇ，ＭＡＳｕ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｉｔｓｐｈｙｓｉｃａ

3、ｌ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｅｃｏ－ｆｒｉｅｎｄｌｙｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｓｅｖｅｒａｌｋｉｎｄｓｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｏｄｉｆｉｃａ－ｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅａｒｅａｌｓｏｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ，ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ０引言１纳米

4、金粒子的理化性质研究纳米材料作为２０世纪８０年代中期发展起来的一种新１．１纳米金粒子的物理性质研究型材料，既具有一般宏观物质的性质，又具有一些微观粒子直径在纳米级的纳米金粒子，其基本单元都是微小尺寸如原子、分子等特有的特性，尤其在超导、电磁、光学、化学、的粒子，故具有很多宏观粒子所不具备的物理特性，如光学催化、标记、表面增强、生物免疫［１，２］等方面呈现出优良的物效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域理化学特性，故受到众多研究领域的极大关注。纳米材料作效应、久保效应以及一些其他的特殊效应。这些效应使得纳为目前新材料研究领

5、域中最富有活力，对未来经济和社会发米金粒子广泛应用于材料、医学检验、临床医学、食品、化工、展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中的重要组陶瓷、染料等各领域。成部分。１．１．１光学效应过去国际上将１～１０ｎｍ尺度范围内的超微颗粒或者是根据粒径不同，纳米金可选择性地吸收和散射部分波长其聚集体，以及由纳米微晶所构成的材料，统称为纳米材料，的光，其中以吸收为主，散射只占很小一部分。吸收的这部包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种材料。但是如果分光主要位于绿色光区域，波长范围在５２０ｎｍ左右，根据补仅仅是尺度达到纳米量级而不具有特殊性能的

6、材料，也不能色原理，纳米金溶液因吸收绿色光而呈红色［５］。称为纳米材料，如早已存在的粒径小于１０ｎｍ的超细粉。因１．１．２小尺寸效应此通常定义的纳米材料是指物质的粒径至少要有一维在１～纳米金粒子最重要的小尺寸效应［６］是表面等离子激元１００ｎｍ之间，且要具有特殊物理化学性质的材料。从狭义上共振———粒子表面受到入射光电磁波影响而产生电子云共区分，所谓纳米材料就是纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米薄振，在５２０ｎｍ可见光区域内出现表面等离子共振。对于不同膜、纳米固体材料以及一些原子团簇的总称；而从广义上定粒径的纳米金，其表面等离子激元最大值是

7、不同的，随着粒义，显微构造能达到纳米尺寸水平的材料统称为纳米材子尺寸的增大，表面等离子激元最大值向波长更长的方向移料［３］。通常具有原子簇和原子束结构的纳米材料，称为零维动。而且，由于纳米金粒子尺寸与金属介电函数相关，故当纳米材料即纳米颗粒［４］。而纳米金粒子作为最稳定的金属纳米粒子直径小于２５ｎｍ时，其表面等离子激元能带将变宽；纳米粒子之一，由于其具有独特的物理化学性能，受到人们而当纳米粒子直径大于２５ｎｍ时，由于四极贡献的消失，其表的广泛关注。面等离子激元带宽同样会增加。＊桂林理工大学博士基金袁帅：男，１９８７年生，硕士研究生，研究

8、方向为应用有机合成刘峥：通讯作者，博士，教授Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｓａ４．６＠１６３．ｃｏｍ纳米金粒子的理化性质、制备及修饰技术和应用研究现状及进展／袁帅等·５３·１．１．３表面效应１．２．１荧光特性由于组成纳